1. Постановка задачи обеспечения информационной безопасности баз данных

1.1. Этапы научного формирования проблемы обеспечения информационной безопасности баз данных

Первоначально проблема обеспечения безопасности данных возникла при расширении круга пользователей ЭВМ и вычислитель­ных систем. Увеличение количества ЭВМ и областей их применения расширило возможности модификации, хищения и уничтожения данных. Появление автоматизированных информационных систем (АИС) еще более усугубило проблему обеспечения безопасности данных. Можно выделить следующие этапы развития концепций обеспечения безопасности данных.

Центральной идеей первого этапа являлось намерение обеспе­чить безопасность данных механизмами, функционирующими по строго формальным алгоритмам. Для создания таких механизмов использовались технические и, в основном, программные средства. Программные средства защиты включались в состав операционных систем и систем управления базами данных. Слабым звеном разработанных механизмов защиты была технология разграни­чения доступа пользователей к данным. Поэтому следующим шагом к повышению эффективности защиты стала организация дифференцированного доступа к данным. Однако всесторонние испытания таких систем, как MULTICS и ADEPT-50, показали, что указанные системы, с точки зрения обеспечения безопасности данных, имеют множество недостатков. По мере усложнения программных систем, увеличения числа пользователей АИС и стало ясно, что необходима разработка идей защиты данных на более высоком уровне абстракции.

Главным достоинством второго этапа стала разработка концепции и реализации специального программного компонента, управляющего программными и, частично, аппаратными средствами защиты данных — ядра безопасности. В составе операционных систем ядро безопасности реализовывалось как функционально самостоятельная подсистема управления механизмами защиты данных, которая включала технические, программные, и лингвис­тические средства. Этот этап также характеризовался интенсивным развитием технических и криптографических средств защиты.

Концепции и технологии защиты данных в СУБД в основном состояли из модификаций соответствующих разработок для операционных систем. По мере развития теории моделей данных и языка SQL стало ясно, что проблема обеспечения безопасности баз данных имеет свою специфику, в первую очередь в области информационного и лингвистического обеспечения. По мере осознания роли собственника информации совершенствовалась технология механизмов защиты, которыми могли бы управлять пользователи АИС. Однако, несмотря на принимаемые меры, обеспечение эффективной защиты данных оказалось недостижимым, о чем свидетельствовали многочисленные факты нарушения безопасности данных.

Накопление и осмысление как успешного, так и негативного опыта в сфере инцидентов в области автоматизированной обработки информации составили основное содержание третьего этапа развития проблемы. Проблема обеспечения информационной безопасности трансформировалась от описательного до научного уровня осмысления. Основной отличительной особенностью третьего этапа стало применение принципа системности. Принцип системности требует, чтобы обеспечение безопасности данных представляло собой регулярный процесс, осуществляемый на всех этапах жизненного цикла АИС при комплексном использовании всех средств и механизмов защиты. При этом все средства и механизмы, используемые для защиты данных, объединяются в систему обеспечения безопасности данных, которая должна обеспечивать многоуровневую защиту данных не только от злоумышленников, но и от обслуживающего персонала АИС, а также случайных ошибок пользователей.

Начало этим процессам было положено исследованиями воп­росов защиты компьютерной информации, проведенными в конце 70-х—начале 80-х гг. Национальным центром компьютерной безопасности (NCSC —National Computer Security Center) министерства обороны США. Результатом этих исследований явилась публикация министерством обороны США в 1983 г. документа под названием « Критерии оценки надежных компьютерных систем», впоследствии по цвету обложки получившего название «Оранжевая книга». Этот документ стал фактически первым стандартом в области создания защищенных компьютерных систем и впоследствии основой организации системы сертификации компьютерных систем по критериям защиты информации.

Подходы к построению и анализу защищенных систем, пред­ставленные в «Оранжевой книге», послужили методологической и методической базой для дальнейших исследований в этой сфере. В 1991 г. NCSC был опубликован документ— Интерпретация «Критериев оценки надежных компьютерных систем» в применении к понятию надежной системы управления базой данных. Этот документ, конкретизирующий и развивающий положения «Оранжевой книги» для решения задачи создания и оценки защищенных СУБД, известен также как «Розовая книга».

В конце 80-х-начале 90-х гг. аналогичные исследования по проблемам компьютерной безопасности были проведены во многих странах и созданы соответствующие национальные стандарты в этой сфере. В России Государственной технической комиссией при Президенте Российской Федерации (Гостехкомиссией) были разработаны и в 1992 г. опубликованы «Руководящие документы по защите от несанкционированного доступа к информации», определяющие требования, методику и стандарты построения защищенных средств вычислительной техники и автоматизированных систем.

Во всех перечисленных выше документах уровень безопасности средств вычислительной техники или программного обеспечения характеризуется принадлежностью к одному из иерархически упорядоченных классов. Иерархическая упорядоченность классов защищенности подразумевает, что если наличие некоторого средства защиты от несанкционированного доступа требуется для вычислительной техники или программного обеспечения определенного класса, то это же средство потребуется и для средства вычислительной техники более высокого класса.

Существо требований к оцениваемой системе может только усиливаться при переходе к более высоким классам защищенности. Например, «Руководящие документы по защите от несанкци­онированного доступа к информации» определяют, что самый низкий класс — седьмой, самый высокий — первый. Наличие некоторых средств защиты от несанкционированного доступа может требоваться только для некоторого множества высоких классов защищенности. Наличие или отсутствие конкретного средства защиты от несанкционированного доступа к данным является показателем защищенности средства вычислительной техники. Всего в руководящих документах сформулирован 21 показатель.

Подобным образом построена система оценки защищенности автоматизированных информационных систем. По защищенности процессов обработки информации все автоматизированные системы делятся на три группы.

Третья группа включает в себя автоматизированные системы, в которых работает один пользователь. Предполагается, что он допущен до всей информации, и информация размещена на носителях одного уровня конфиденциальности. Вторая и первая группы включают многопользовательские системы, в которых информация обрабатывается и хранится на носителях различного уровня конфиденциальности. Если пользователь имеет одинаковые права доступа ко всей обрабатываемой и хранимой информации, то автоматизированная система относится ко второй группе. В тех же случаях, когда не все пользователи имеют права доступа ко всей информации, система относится к первой группе.

Все автоматизированные системы по степени защищенности от несанкционированного доступа подразделяются на девять классов. Внутри каждой группы соблюдается иерархия классов

по требованиям к защите, с усилением требований в порядке перечисления классов.

Комплекс программно-технических средств и организационных мер по защите информации от несанкционированного доступа реализуется системой защиты информации. Система защиты информации должна быть рассмотрена как состоящая из четырех подсистем:

• подсистемы управления доступом;

• подсистемы регистрации и учета;

• криптографической подсистемы;

• подсистемы обеспечения целостности.

Процесс аттестации конкретной автоматизированной информационной системы состоит в проведении экспертизы с целью отнесения системы к определенному классу. Процесс экспертизы состоит из формальной проверки наличия свойств, перечень которых определен в соответствующем руководящем документе (стандарте).

Накопленный опыт в области обеспечения информационной безопасности, развитие теории информационной безопасности стали объективной основой стандартизации в данной сфере. Стандартизация характеризует определенный уровень зрелости области человеческой деятельности. Разработка и внедрение стандартов в области информационной безопасности характеризует следующий, четвертый этап развития. На этом этапе ставится ч решается задача управления обеспечением информационной безопасности конкретного объекта, в частности, баз данных. Целью управления является обеспечение требуемого уровня защищенности информационных активов от объективно существующих угроз. Требуемый уровень защищенности определяется как разумный баланс между потенциальным ущербом, связанным с реализациями существующих угроз, и затратами на обеспечение процесса управления.

В 1990 г. представителями государственных организаций США, Канады, Великобритании и ряда других стран были развернуты работы по созданию международного стандарта в области оценки безопасности информационных технологий. Работа по созданию нового стандарта координировалась Международной организации по стандартизации (ISO) и была направлена в первую очередь на унификацию (гармонизацию) национальных стандартов в области оценки безопасности и повышение уровня доверия к оценке безопасности информационных технологий.

Официальный текст международного стандарта ISO/IEC 15408 был издан 1 декабря 1999 г. Принятие этого стандарта, известного также как «Общие критерии», отразило изменения, происходящие в идеологии подхода к построению безопасных информационных технологий, в частности, защищенных информационных систем и их программного ядра — СУБД. В отличие от «Оранжевой книги» и руководящих документов Гостехкомиссии в новом стан­дарте отсутствует фиксированный набор классов защищенности. Основная идея «Общих критериев» состоит в разделении всех требований безопасности на две категории: функциональные, обеспечивающие безопасность информационных технологий, и требования гарантии оценки, оценивающие правильности и эффективность реализации функциональных требований.

В 2002 г. на основе аутентичного текста ISO/IEC 15408 был принят российский стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408-2002 «Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Критерии оценки безопасности информационных технологий».

Близкий подход к анализу защищенности ИС был предложен в британском стандарте BS 7799 «Практические правила управления информационной безопасностью», принятом в 1995 г. Содержательное существо стандарта состоит в обобщении опыта обеспечения информационной безопасности ПС различного назначения. Стандарт BS 7799 послужил основой для разработки стандарта ISO 17799, который был принят в конце 2000 г.

Базис стандарта состоит в определении и оценке уязвимых мест в анализируемой информационной системе, оценке уровня существующих угроз и определения комплекса мер, позволяющего снизить риски до приемлемого для организации уровня. Выбор комплекса осуществляется на основе стоимостного анализа потенциальных потерь, связанных с реализацией конкретных угроз.

Стандарт содержит практические правила обеспечения безопасности ИС для всех этапов жизненного цикла системы. Правила интегрированы в комплексный метод и основаны на проверенных практикой приемах и технологиях. Например, стандарт предписывает использовать определенные средства идентификации и аутентификации пользователей (или процессов), средства резервного копирования, антивирусный контроль и т.д.

Соблюдение предписанных технологий обеспечения информационной безопасности гарантирует некоторый базовый уровень безопасности ИС. В случае повышенных требований к безопасности ИС производится оценка ценности ресурсов, характеристик информационных рисков и уязвимости системы, на основе которых осуществляется выбор системы защиты информационных ресурсов.